Мимас - сколько он весит?

[datumn]

Приветствую всех!

Что касается геометрии орбиты - все понятно. Практически круговая - радиус 185 тыс км.

А масса? По данным из книжек: ~ 4 * 10^19 кг. Маловато... Каким образом получено это число?

[demetra_23]

Приветствую всех!

Что касается геометрии орбиты - все понятно. Практически круговая - радиус 185 тыс км.

А масса? По данным из книжек: ~ 4 * 10^19 кг. Маловато... Каким образом получено это число?

Привет и Вам!
Чего маловато? Посмотрите на http://http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par , там дают плотность Мимаса 1.152 г/см3, что больше, чем у Тефии, Гипериона, Януса, Эпиметия и т.д. Криминала вроде нет 

[krypton]

Каким образом получено это число?

 Сначала косвенно, благодаря резонансному соотношению 2:1 с Тефией (прямое значение GM для Тефии было получено путём анализа допплеровского смещения радиосигнала АМС Voyager 2), затем напрямую с помощью Cassini.

[datumn]

Каким образом получено это число?

 Сначала косвенно, благодаря резонансному соотношению 2:1 с Тефией (прямое значение GM для Тефии было получено путём анализа допплеровского смещения радиосигнала АМС Voyager 2), затем напрямую с помощью Cassini.

Спасибо за ответ. Но хотелось бы увидеть примерно так:

1) как взяли допплеровское смещение вояджерра и как из него получили прямое GM? Kак я понимаю, GM - это грав.постоянная * его массу ?
2) как Cassini "напрямую" определил массу Мимаса?

T.e. по возможности в точности - что было на входе и что стало на выходе?

[krypton]

 "Напрямую" обозначает пролёт с измерением массы по всё тому же сдвигу частоты.

T.e. по возможности в точности - что было на входе и что стало на выходе?

 Такая постановка вопроса, наверное, выходит за рамки любительского форума. Возможно, имеет смысл задать его управленцам в JPL. В общем виде идея понятна и Вам - регулярно определяется сдвиг несущей, интегрируется дельта скорости, реальная модель движения КА согласуется с теоретической путём уточнения массы возмущающего тела...

 Аркадий, а почему Вас смущают данные по Мимасу? Вроде бы плотность в диапазоне типичных значений для ледяных спутников  .

[datumn]

Аркадий, а почему Вас смущают данные по Мимасу? Вроде бы плотность в диапазоне типичных значений для ледяных спутников  .

Недавно я консультировал человека по вопросу применения CUDA. Как пример рассмотрели задачу N тел. Чтобы что-то реальное попробовать - ввели данные системы Сатурна: массы планеты, спутников и радиусы орбит. Кольцо Сатурна представлялось как несколько тысяч объектов с исходно круговыми орбитами, на которые действует гравитация планеты и спутников. Модель долго работала, но щель Кассини так и не появилась. Обычно ее существование объясняют влиянием Мимаса. Так вот, характерная щель видна в модели только если массу Мимаса увеличить в несколько сотен раз.

Может, конечно, модель грубовата. Было бы очень интересно, если бы кто-нибудь повторил эти расчеты независимо.

[Muxa]

Модель долго работала, но щель Кассини так и не появилась.

"Долго" - это сколько?

[datumn]

Модель долго работала, но щель Кассини так и не появилась.

"Долго" - это сколько?

Тысяча витков Мимаса как минимум. Более трех земных лет.

[datumn]

Видел я такое упоминание вопроса:

...
Наконец, упомянем про т.н. щель Кассини [10] в кольце Сатурна. Считается, что она обусловлена действием тяготения спутника Сатурна Мимаса, поскольку движение мелких частиц на радиусе этой щели находится в резонансе с движением Мимаса, период обращения которого в два раза больше. Считается, что щель Кассини – это феномен, аналогичный феномену провалов Кирквуда [10] в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, т.е. уменьшения числа астероидов на тех радиусах, периоды обращения на которых кратны периоду обращения Юпитера. Однако, разительно отличаясь от провалов Кирквуда, щель Кассини имеет резкие границы и практически полностью свободна от “мелких частиц”. Невероятно, что такая щель образовалась в результате гравитационных возмущений движения частиц. К тому же Мимас, масса которого оценивается в 4× 1019 кг [11], при радиусе своей орбиты в 1.86× 108 м [11] сообщал бы частотной воронке Сатурна ничтожное ускорение 7.7× 10-8 м/с2, из-за которого число “мелких частиц” на вышеупомянутом радиусе едва ли уменьшилось бы заметным образом. Весьма похоже, что происхождение щели Кассини никак не связано с тяготением Мимаса, если даже это тяготение имеет место.
...

Это из http://newfiz.narod.ru/maltela1.htm

Ну, я примерно представляю, что могут на это ответить "ортодоксы", только сразу замечу: в данном случае просто мой численный эксперимент некоторым образом совпал с интуицией автора цитаты. Желающих сразу резко критиковать вещи около-этих-дел настоятельно приглашаю сначала провести свой численный эксперимент.

[AAV]

Выяснилось также, что пустота щели Кассини весьма относительна и что в ней на самом деле очень много "мусора". Это демонстрирует представленный здесь снимок, сделанный зондом Cassini, который сейчас работает на орбите Сатурна. На нем щель Кассини простирается от светлой полосы кольца В в левой части снимка (здесь граница очень резкая) до широкой светлой полосы кольца А, уходящей за правый обрез фотографии. Хорошо видно, что граница щели с кольцом А очень размытая, что щель Кассини имеет довольно сложную структуру и что "по-настоящему" темных мест в ней не так уж много. Кстати, спектроскопические исследования показали, что щель Кассини содержит больше льда, чем прилегающие к ней области колец А и В, но каменных фрагментов в ней меньше.
http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/05/11/17_003.htm

http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/image-details.cfm?imageID=1852
http://ciclops.org/view/1109

[Самодуров Владимир]

Ну и - тысяча витков, наверное, маловато все же для моделирования. Сам моделированием не занимаюсь, конечно, но доклады на колнференциях и статьи иногда почитывал - там оперируют расчетами на суперкомпьютерах во временных диапазонах на сотни тысяч лет.

[datumn]

Ну и - тысяча витков, наверное, маловато все же для моделирования. Сам моделированием не занимаюсь, конечно, но доклады на колнференциях и статьи иногда почитывал - там оперируют расчетами на суперкомпьютерах во временных диапазонах на сотни тысяч лет.

Ну и - тут же важно сказать: какие объекты так моделировали, на тех сотнях тысяч лет. Может, это звездные скопления или конскую голову там. Снова таки: что такое "суперкомпьютер" - тогда и сейчас. Все стремительно сближается

[krypton]

 И всё-таки, для моделирования динамики колец Сатурна, тысяча оборотов Мимаса - это крайне мало для каких-либо выводов.

[Самодуров Владимир]

И всё-таки, для моделирования динамики колец Сатурна, тысяча оборотов Мимаса - это крайне мало для каких-либо выводов.

+1
Читал в учебниках как раз про моделирование образования планетных систем. Пусть компы тогда и не сравнить с теперешними, но там все же моделировались именно отрезки порядка 100 тыс. лет и более - и: только-только планетозимали образовывались и происходила грубая разбивка по орбитам... Не раньше! На то, что времени моделирования явно недостаточно в данном случае, имхо, косвенно указывает и то, что при существенно большей массе эффект таки проявляется "сразу" (да что такое тысяча оборотов для расчетов изменения динамики орбит? Так, мгновение...).  Значит, он явно проявится и при меньшей массе, но при времени , соответственно, примерно на 2-3 порядка больше. Вроде так , по логике.

[Крупин]

    Тысяча оборотов - громадный срок. Наблюдения Урана всего за несколько десятков лет (менее трети его орбитального периода) позволили Леверье и Адамсу провести расчёт его массы и орбиты (правда весьма неточный). Вся наблюдательная история Солнечной системы насчитывает примерно 2000 оборотов Земли и этого оказалось более чем достаточно для устаневления планетных масс. Система же Сатурновых спутников - ближайший аналог всей нашей Солнечной системы (её планетной части), причём аналогом Юпитера является Титан, а Диона и Энцелад - аналоги Марса и Земли (http://astronomij.narod.ru/zakon20.htm).
Причём неплохо совпадают не только относительные орбитальные радиусы, но и соотношения масс примерно одного порядка.Так, что масса Мимаса, видимо, определена вполне точно.

    Для моделирования колец тысячи оборотов, конечно недостаточно. Но здесь большой вопрос, на самом ли деле кольца Сатурна, по крайней мере кольцо "B" существует изначально. У меня есть версия, что это кольцо произошло в результате относительно недавнего последовательного дробления двух спутников - кругового и эллиптического, как если бы Меркурий в афелии достиг орбиты Венеры. И указателем на такой ход событий служит наличие "спиц" в кольце B. Об этом в теме https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,18688.0/all.html